【摘要】現澆箱粱技術目前在高速公路與橋梁建設中被廣泛采用,為提高現澆箱梁的質量,除了在技術與材料上不斷更新之外,還應掌握高標準的施工控制程序。筆者基于工程實踐,對連續箱梁的施工工藝進行了探討和研究,同時對連續箱梁質量控制過程中需注意的施工細節提出建議,從而為提高現澆連續箱粱的施工質量總結經驗、提供借鑒。
【關鍵詞】路橋;現澆連續箱梁;施工
隨著我國高速公路網絡的不斷完善和城市立交橋的不斷建設,現澆連續箱梁施工技術以其可塑性強、受力結構穩定、美觀等特點,得到了廣泛的應用。因此,對其施工工藝及施工過程中質量控制的研究已成為工程技術人員關心的課題。
一、支架的搭設和預壓
支架搭設前應對所有的門架、桿件進行檢查,開裂、變形、銹蝕嚴重的均不能使用。搭設前應抄設標高,帶線控制好各可調節頂托、底托,控制頂托、底托的旋出長度<20cm。支架搭設人員必須受過培訓并應有特殊工種操作證,搭設過程中按照規范要求既是加強連桿和剪刀撐保證支架整體受力。門架搭設完畢后鋪設底板,按截面特征,對稱、均勻地進行堆載預壓,預壓前應對門架進行全面檢查,門架是否搭設牢固,各種緊固件是否有松動,壓載施工按三跨一聯為單元進行,上砂袋前,于底板上鋪設土工布加以保護,于各跨跨中、兩端及箱梁特征斷面處分腹板、空箱、翼板布置各觀測標志桿,測量出原始標高,并進行跟蹤測量。觀測時間周期為12小時,當支架加載預壓變形趨于穩定時,支架非彈性變形基本消除。預壓結束,可以卸載。卸載仍應遵循對稱、均勻的原則,同時繪制“支架加裁變形曲線”供施工時加以調整。
二、現澆箱梁模板加工及安裝
(1)現澆箱梁底板必須采用大塊鋼模,嚴禁使用木模或竹膠板 代替,按照設計圖紙及預壓沉降觀測結果設置合理的預拱度,模 板支撐要牢固且大面積平整,接縫嚴密。
(2)現澆箱梁上部主筋、套肢箍筋及其他分布鋼筋與預應力鋼 束發生沖突時,應予以避讓,未經設計代表及監理工程師同意,不 得隨意切斷或改變預應力鋼束位置。
(3)施工時嚴格按設計圖紙設置相應的預埋鋼筋,伸縮縫槽口 的位置應提前預留,并采取必要的遮擋措施,防止雜物掉入梁端間隙。
(4)施工天窗嚴格按設計尺寸施工,嚴禁不經設計代表同意增 大天窗尺寸,待主梁施工完成取出內模后,應按等強度原則恢復 天窗范圍內的主梁鋼筋并澆筑C50微膨脹混凝土封頂。木質內 模活動支撐剛度必須按施工技術規范進行驗算,防止因內模活動 支撐剛度不足,造成現澆橋頂板與承托相接處及腹板模板變形, 增大結構自重。
三、底腹板端橫梁鋼筋制作安裝
(1)綁扎鋼筋前先在模板表面上用粉筆按圖畫好箍筋間距,用定位鋼筋固定箍筋后,主筋穿過箍筋,按圖紙要求間距逐個分開,先綁扎縱向的主筋,后綁扎橫向鋼筋縱向主筋(通長筋)接長采用搭接焊工藝,單面焊,焊縫長≥10d(d為鋼筋直徑);焊接時應先由中間到兩邊,對稱地向兩端進行,并應先焊下部后焊上部,每條焊縫一次成型,相鄰的焊縫應分區對稱地跳焊,不可順方向連續施焊;接頭錯開布置,接頭長度區內受力鋼筋接頭面積不超過25%的該接頭斷面面積;綁扎箱梁頂面負彎矩鋼筋時,每個節點均要綁扎,所有主筋(縱向方向)下面和腹模翼緣側面均應放置塑料保護層墊塊,塑料保護層墊塊的厚度及強度應滿足要求
(2)中橫梁和端橫梁鋼筋由鋼筋骨架大片拼裝而成,鋼筋骨架大片采用雙面焊,焊縫長度不小于5d,焊接拼接在堅固的工作臺上進行,拼裝時,在需要焊接的位置用楔形卡卡住,防止電焊時局部變形待所有焊接點卡好后,先在焊縫兩端點焊定位,然后進行焊縫施焊順序由中到邊對稱地向兩端進行,先焊骨架下部,后焊骨架上部,相鄰的焊縫采用分區對稱跳焊,不得順方向一次焊成焊接時由持有上崗證的電焊工全部焊接,做到焊縫飽滿無夾渣無氣孔焊縫長度滿足規范要求,骨架大片在鋼筋加工場地加工成型,采用整體一次性吊裝。
四、混凝土的澆筑
(一)施工準備
現澆箱梁一次澆筑的混凝土工作量較大,且需連續作業,因此準備工作相當重要。在澆筑之前,應對支架和模板及鋼筋進行全面、嚴格的檢查,符合設計圖紙要求的尺寸、位置。檢查支架的接頭位置是否準確、牢靠,檢查模板的尺寸是否正確,拼接是否緊密,螺栓、拉桿、支撐等是否連接固定好,檢查模板是否已涂脫模劑,檢查混凝土供料、拌制、運輸系統是否正常以及備料是否足夠。還要對預留孔道、預埋件等進行檢查,合格后方可進行混凝土澆筑。
(二)混凝土的澆筑
箱梁混凝土施工采用連續澆筑,循環往復分層進行頂板在跨中兩側預留1m寬的拆模孔,待混凝土強度達到要求,通過拆模孔拆除內模。混凝土坍落度控制在18—22cm,兩臺混凝土輸送泵同時澆筑。因為橋墩為剛性支點,橋跨下支架為彈性支撐,在澆筑混凝土時,支架會產生不均勻的下沉,因此在澆筑混凝土時應先從變形較小的墩頂開始,向中間進行,在同一跨中先從兩邊向中間澆筑。第一層混凝土應盡可能澆筑至肋底抹角以上位置,以保證抹角處混凝土充實;第二層澆至肋板頂部;第三層澆筑至翼板下部;第四層完成頂板澆筑。混凝土灌注過程中,應控制混凝土縱向接茬長在10cm左右,每層混凝土澆筑前均在前層混凝土初凝前進行,在進行第一層混凝土澆筑后,于箱內同時進行混凝土成活抹平,并檢查肋下抹角混凝土密實性。
為防止混凝土本身的收縮,同時由于每層混凝土施工時間較長,混凝土中摻入緩凝劑。澆筑過程中底板和肋板采用插入式振搗器振搗,頂板采用平板振搗器振搗。箱梁澆筑時還要做好為拆模提供依據的同期養生試件。
(三)混凝土養生
箱梁混凝土澆筑完成后,應立即進行養生。在養生期間,保持濕潤,防止雨淋、日曬和受凍,因此對混凝土外露面,在表面收漿、凝固后即用草簾等物覆蓋,并經常在模板和草簾上灑水,混凝土養生期間或未達到一定強度之前,嚴禁受力擾動,并設置明顯的禁止標志牌。
五、預應力張拉及孔道注漿
(1)根據預應力筋的不同及張拉噸位的要求選擇匹配的張拉機具,包括千斤頂及配套的油泵。張拉前應將千斤頂、油泵及壓力表送計量認可單位校驗,合格后方可使用。施工中千斤頂、油泵及壓力表應配套使用,不得混用。當梁體混凝土強度達到設計強度(設計值的100%以上),且混凝士齡期不小于7d,進行張拉。張拉前仔細檢查錨墊板和孔道,錨墊板位置準確,孔道內應暢通,無水和其他雜物。先張拉縱向后張拉橫向,左右對稱張拉。
(2)預應力鋼束張拉采用張拉力與伸長量雙控。當實際伸長量與計算伸長量比值超過±6%時必須停止張拉,查明原因后再張拉。張拉完畢后,即可切斷錨具外鋼絞線端頭多余部分,預應力筋錨固后的外露尺寸不小于30mm。
(3)管道安裝前檢查管道質量和兩端截面形狀,遇到有可能漏漿部分應割除、整形和除去兩端毛刺后使用。接管處及管道與喇叭管連接處,應用膠帶密封。孔道定位必須準確可靠,直線段1m、彎道部分每0.5m設定位鋼筋一道。主梁預應力束頂、底板豎彎曲線段必須設置±16防崩鋼筋,間距10cm,并且與項、底板鋼筋可靠綁扎。
(4)張拉完成后應盡早進行孔道壓漿,壓漿前應清除管道內雜質、排除積水。從最低壓漿孔壓入,壓漿要求密實,水泥漿自拌制到壓入孔道的時間應在30—45min內完成;
(5)壓漿時由箱梁的一端壓入,由另一端排氣孔排氣和泌水。壓漿要緩慢均勻進行,不得中斷,最大壓力控制在0.5~0.7MPa,為保證孔道內充滿灰漿,關閉出漿口后,應保持不小于0.5MPa的一個穩定期,且保持2min以上。壓漿過程及壓漿后48h內,溫度不低于5℃,當氣溫高于35℃時,壓漿宜在夜間進行。
六、箱梁支架拆除及頂面處理
(1)待孔道壓漿強度滿足設計規范要求后可拆除支架,宜從跨中向支座依次循環卸落。混凝土立方體強度尚未達到l5MPa~20MVa時,不得拆除模板,嚴格控制混凝土澆筑完成后的拆模時間,不同部位、結構對拆模強度要求不同,應按施工技術規范及設計規定控制,確保拆模后混凝土不發生掉角、塌陷及裂隙現象。
(2)現澆箱梁頂面必須鑿毛處理,應形成粗糙面以利頂板混凝土與橋面鋪裝層的層間結合。
七、施工組織及管理
(一)質量保證措施
錨具采用符合設計及有關規范的國家定點廠家的產品,并具有產品質量保證書,按規范要求進場時進行復檢,并提供靜載錨固性能檢驗報告。鋼絞線,具有產品質量保證書。并按規范要求在使用前進行力學性能檢驗,并定出鋼絞線的彈性模量。波紋管采用專業廠家合格產品,并具有質量保證書,并指使用前進行檢驗,合格后方可使用,在波紋管與錨墊板喇叭口接口處,采用有效措施,保證其密封,嚴防其漏漿。在波紋管豎向頂部預留排氣孔,以保證壓漿質量。嚴格按張拉施工操作規程施工,各張拉小組服從統一指揮,相互間協調配合,以保證整個箱梁所建立的預應力值均勻準確。為保證壓漿質量,應嚴格按照壓漿操作規程施工,水泥漿必須采用機械攪拌,專用壓漿機壓漿,壓漿前24小時用水泥砂漿進行封錨。壓漿順序應先壓注下層孔道,后壓注上層孔道,壓漿由一端向另一端進行,當出漿孔(排氣孔)出漿濃度與進漿濃度相同時,封閉出漿孔(排氣孔)并保持灌漿壓力應達到0.5~0.7Mpa。使其充分泌水后再關閉進漿管節門。
(二)安全施工措施
張拉施工時應嚴禁閑雜人員進入張拉施工場地內,千斤頂吊架及索具在使用前經安全員檢查后方可使用。施工用電閘箱應有漏電保護器,施工用的電源線應完好無損,并防止利器劃傷,并按有關規定敷設防止人員觸電。張拉機具要有防雨措施,每天施工完畢應用塑料布苫蓋油泵,防止雨淋,雨后施工要進行張拉設備絕緣性能檢測,以防觸電事故發生。張拉施工時應比避免立體交叉作業,張拉施工人員下方不得有其他人員施工,如有必要應搭設防護棚,防止高空落物傷人。預應力張拉施工應遵守操作規程,戴好安全帽并做好自身的安全防護,千斤頂后方不得站人,以防止鋼絞線及夾片斷裂后飛出傷人。張拉操作人員應精神集中,在張拉過程中不得離開油泵,如必須離開時應關機后才可離開。在孔道壓漿施工中,操作人員必須佩戴防護眼鏡,防止水泥漿濺入眼睛。
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